莲花一级电站-水能设计分析

1.分析方法:水能设计的动态模拟法,即将电站的水文过程、机组特性和调度控制作为一个整体,根据实时工况的效率计算其实时发电量,以多年平均发电量最大为目标函数,求取最优的机组参数。

2.水文数据: 流量保证率

image

水位流量关系

image

3.可选机型:

image

4.数学模型:动态规划(对于给定的径流如何选择机组参数与流量分配,使实时发电量最大)

image

模型限制条件中: 第1式为机组出力公式;第2、3式为水轮机几何相似变换;第4式表示机组出力限制;第5式表示水头限制;第6、7式表示导叶和桨叶开度限制;第8式表示吸出高度限制;第9式表示机组引用流量不超过最大可用流量;第10式表示机组运行工况须在模型曲线范围内;水头损失取0.5m,发电机效率取95%。

  1. 求解算法:动态规划及神经网络算法

image image

k为阶段变量,即第k台水轮机;Sk为k阶段状态变量,即k阶段剩余发电可引用流量;uk(Sk)为第k阶段处于状态Sk时的决策变量,即第k台水轮机的引用流量;vk表示第k阶段的阶段指标,即第k台水轮机的功率。 模型中涉及水轮机效率ηt,其由单位转速N11和单位流量Q11共同决定,是一个高度非线性的关系,建立神经网络对其进行学习仿真。

  1. 程序设计: .m/Dynamic Programming/MAIN_TEST.m

  2. 计算结果

image

  1. 结论